Геологическое строение, литолого-минералогические особенности и условия образования Шулеповского месторождения огнеупорных глин (центральная часть Европейской России, Рязанская область) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.06, кандидат наук Коршунов Дмитрий Михайлович

• Коршунов Дмитрий Михайлович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Коршунов Дмитрий Михайлович

ВВЕДЕНИЕ

1. ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И МИНЕРАЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Геологическая изученность территории

1.2 История изучения каолинита

2. ГЕОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА

2.1 Физико-географический очерк

2.2 Стратиграфия юга Рязанской области

2.2.1 Девонская система

2.2.2 Каменноугольная система

2.2.3 Юрская система

2.2.4 Меловая система

2.2.5 Неогеновая система

2.2.6 Четвертичная система

3. ГЕОЛОГИЯ, МИНЕРАЛОГИЯ И ГЕОХИМИЯ ШУЛЕПОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

3.1 Описание геологических разрезов и керна скважин

3.1.1 Разрез западного борта Шулеповского карьера (Разрез 1)

3.1.2 Разрез северного борта Шулеповского карьера (Разрез 2)

3.1.3 Разрез верхних горизонтов Шулеповского месторождения (Разрез 3)

3.1.4 Разрезы Шулеповского месторождения, вскрытые скважинами

3.1.5 Разрез глинисто-песчаной толщи месторождения стекольных песков у д. Мураевня (Разрез 4)

3.1.6 Разрез неогеновых отложений усманской свиты у

пос. Красный Городок (Разрез 5)

3.1.7 Корреляция и сопоставление разрезов

3.1.8 Выводы

3.2 Минералогия каолинитовых линз и вмещающих глинисто-песчаных отложений Шулеповского месторождения

3.2.1 Результаты рентгено-дифракционного анализа

3.2.2 Результаты сканирующей электронной микроскопии

3.2.3 Результаты оптической спектроскопии в диапазоне от ультрафиолета до ближнего ИК (ИУ-УК-МЯ)

3.2.4 Результаты ИК-Фурье спектроскопии

3.2.5 Выводы

3.3 Геохимия Шулеповского месторождения

3.3.1 Результаты рентгено-флуоресцентного анализа

3.3.2 Результаты масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой

3.3.3 Выводы

4. ОБСТАНОВКИ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ И ВОЗМОЖНЫЕ ИСТОЧНИКИ МАТЕРИАЛА

4.1 Обстановки осадконакопления

4.2 Возможные источники обломочного каолинита и механизмы образования аутигенного каолинита в линзах Шулеповского месторождения

4.3 Выводы

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геологическое строение, литолого-минералогические особенности и условия образования Шулеповского месторождения огнеупорных глин (центральная часть Европейской России, Рязанская область)»

Актуальность темы исследования

Каолины - высокоалюминиевые глинистые породы, являются важным промышленным сырьём, которое используется во многих сферах хозяйственной деятельности человека благодаря целому ряду полезных физико-химическими свойств: гидрофильности, высокой огнеупорности, низкой плотности, значительному содержанию глинозема, химической инертности, приобретению диэлектрических свойств в обожженном состоянии и относительно легкой диспергируемости при полном отсутствии абразивности [Осипов, Соколов, 2013]. По данным Американской геологической службы (USGS), каолины, в зависимости от их «чистоты», в строительной сфере используются как сырьё для изготовления керамики, облицовочных материалов, огнеупорного кирпича, портленд-цемента; в химической отрасли - как сырьё для изготовления пигментных веществ, химически стойкой посуды, наполнителя в производстве резиновых изделий; в пищевой, фармакологической и косметической промышленностях - как биологически безопасный наполнитель. Стоит подчеркнуть, что до 60% наиболее чистого каолинового сырья потребляется при изготовлении высококачественной бумаги [USGS, 2020].

Каолин - это глинистая горная порода, в составе которой существенно преобладает минерал каолинит (AU[Si4O10](OH)8), присутствующий в смеси с зернами кварца и другими глинистыми минералами. Наиболее часто каолинит синтезируется в корах выветривания за счёт интенсивного гидролиза первичных алюмосодержащих силикатов [Wilson, Jiranek, 1995; Wilson, 2004; Wilson et al., 2006]. Помимо этого, каолинит образуется в гидротермальных системах на завершающих «холодных» стадиях при низких pH [Kitagawa, Köster, 1991; Bristow, 1993]. Каолинит может формироваться в аллювиальных и болотных обстановках при полузастойном или застойном режиме в среде с низким показателем pH [Keller, 1953; Keller, 1968; Бортников и др., 2016].

Типичными обстановками образования промышленно-значимых скоплений

каолинита являются коры выветривания и зоны аккумуляции продуктов их размыва.

Известны гидротермальные месторождения каолинов, а также месторождения сложного

генезиса, образованные при участии и гидротермальных процессов, и экзогенных,

формирующих коры выветривания. Значительно реже встречаются месторождения

аллювиального и болотного происхождения. Модель формирования «болотных»

месторождений рассмотрена В.Д. Келлером на примере месторождений штата Миссури

(США), а аллювиальных - Н.С. Бортниковым, А.Д. Савко и их коллегами на примере

месторождений огнеупорных глин Латненской группы (Воронежская область) [Keller,

4

1953; Keller, 1968; Бортников и др., 2013; Бортников и др., 2016]. Тем не менее оценить потенциал таких месторождений всё ещё очень сложно, что связано, в первую очередь, с их малым распространением (по сравнению с другими типами месторождений каолинов), а также со специфическими условиями, необходимыми для их образования.

Шулеповское месторождение огнеупорных и тугоплавких (каолинитовых) глин с суммарными запасами около 1.4 млн т расположено в южной части Рязанской области РФ, к юго-западу от поселка Милославское. Оно было открыто во второй половине XX в. в ходе поисково-разведочных работ на строительные материалы [Иевлеев, 1972]. Месторождение представляет собой серию из трёх субгоризонтальных линз, мощностью от 20 см до 8 м, залегающих в глинисто-песчаной толще c неравномерным распределением глинистого материала. В фондовой литературе, посвященной разведке Шулеповского месторождения [Иевлеев, 1972; Шеховцова, 2018], промышленно значимые линзы пронумерованы сверху вниз, эта же нумерация используется в настоящей работе. Несмотря на ведущуюся разработку, Шулеповское месторождение было слабо изучено в геологическом отношении и до сих пор не было точных данных о времени его образования, минеральном составе линз, особенностях распределения в них химических элементов [Коростелов, 2004; Афонина, Леонов, 2014; Шеховцова, 2019]. Отсутствовали представления о процессах и механизмах, сформировавших промышленные скопления каолинитовых глин в данном регионе и обстановках осадконакопления, существовавших в пределах этой территории.

В России до настоящего времени было известно практически единственное месторождение каолинита, сформировавшееся в аллювиальной обстановке - Латненское. Образование Шулеповского месторождения огнеупорных глин ранее считалось результатом переотложения материала, насыщенного каолинитом [Иевлеев, 1972], однако, наши результаты исследований позволяют относить его к аллювиальному образованию. Данный вывод поможет точнее оценить перспективы и общий потенциал подобных месторождений в России и выработать поисковые критерии для их эффективной разведки в центральной части европейской территории Российской Федерации. В ходе выполнения настоящей диссертационной работы автором были получены новые данные о геологии и минералогии Шулеповского месторождения и предложена модель его формирования.

Цель исследования

Основной целью исследования являлось создание модели формирования Шулеповского месторождения на основе детальных данных об условиях залегания и строении каолиновых линз, результатов изучения минералогии и геохимии огнеупорных

глин и вмещающих глинисто-песчаных отложений, реконструкции обстановок осадконакопления.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести детальное описание керна разведочных скважин и геологических разрезов, вскрывающихся в карьере и на прилегающей территории.

2. Выполнить текстурно-структурный и гранулометрический анализы огнеупорных глин и вмещающих отложений.

3. Провести детальные минералогические и геохимические исследования линз огнеупорных глин, обогащенных каолинитом, и вмещающих отложений.

4. Выявить критерии для определения способа образования промышленных скоплений каолинита, провести спектроскопические и кристаллохимические исследования для уточнения структурных показателей каолинита, оценить степень упорядоченности каолинита.

5. Реконструировать условия образования промышленных скоплений каолинита с учетом полученных геологических, стратиграфических, минералого-геохимических и литолого-фациальных данных.

Методы и материалы исследований

Каменный материал, использовавшийся в настоящей работе, собран в пределах Шулеповского месторождения огнеупорных глин, а также в естественных выходах осадочных пород на территории, окружающей Шулеповское месторождение. Образцы в основном отобраны из керна разведочных и поисковых скважин, пробуренных по линзе-2 в 2018 г. Дополнительные геологические наблюдения с отбором образцов проводились в карьере, вскрывающем линзу-1, а также в разведочной канаве в 100 м к северу от карьера, которая вскрыла кровлю линзы-1 и разрез вышележащих вмещающих отложений во время полевых работ 2020 г. Исследованные образцы демонстрируют полный разрез Шулеповского месторождения, однако наиболее детально были изучены образцы, характеризующие линзу-2.

Оптическая микроскопия Из образцов верхней линзы (без номера), линзы-1, линзы-2 и вмещающих глинистых песков были изготовлены шлифы в Московском Государственном Университете им. М.В. Ломоносова, которые изучались с помощью микроскопа Carl Zeiss Axioscope 40.

Минералогические исследования

Минеральный состав огнеупорных глин и глинистой фракции вмещающих пород был изучен в Геологическом институте РАН методом рентгено-дифракционного анализа. Образцы исследовались в ориентированных и неориентированных препаратах. Ориентированные препараты представляли собой стеклянные пластинки, равномерно покрытые отмученным глинистым материалом (разм. фракции <0.002 мм). Отмучивание производилось по методике, описанной Н.М. Страховым и В.Т. Фроловым [Методы..., 1957; Фролов, 1964]. Неориентированные препараты - порошки породы, измельченные до состояния аналитической пудры с помощью истирателя XRD-Mill McCrone.

Рентгеновское изучение ориентированных препаратов проводилось на дифрактометре D8 Advance на CuKa излучении (Bruker, Германия. Оператор - Е.В. Покровская). Дифракционные спектры ориентированных препаратов были сняты в воздушно-сухом состоянии, после насыщения этиленгликолем и после прокаливания в течение 2 часов при Т = 550°C. Все изученные препараты снимались при одинаковых стандартных условиях работы прибора, навески для порошковых препаратов имели одинаковый вес.

Компьютерное моделирование дифракционных картин и интерпретация результатов осуществлялись под руководством Б.А. Сахарова (ГИН РАН). Расчет дифракционных картин для моделей индивидуальных глинистых минералов проводился с использованием программы Б.А. Сахарова и А.С. Наумова, основанной на математических алгоритмах [Дриц, Сахаров, 1976; Drits, Tchoubar, 1990; Sakharov, Lanson, 2013]. Программа позволяет рассчитать дифракционную картину с набором базальных отражений для любого глинистого минерала.

Оценка степени упорядоченности каолинита

Степень упорядоченности структуры определялась для сравнения каолинита из стратиграфически различных линз Шулеповского месторождения и получения дополнительных критериев, позволяющих судить о механизмах его формирования. Для определения степени кристалличности исследуемого каолинита рассчитывался индекс Хинкли (HI) по классической методике [Hinckley, 1962]. Для оценки степени упорядоченности каолинита использовался метод моделирования дифракционных картин Б.А. Сахарова [Sakharov et al., 2016].

Метод определения «кристалличности» Хинкли (HInd) состоит в определении суммы интенсивностей отражений кристаллографических плоскостей 110 (d=4.35A) и 111

(d=4.17Ä) на дифрактограммах неориентированных препаратов и вычислении ее отношения к интенсивности отражения 110 (d=4.35Ä). Графический метод расчета HInd по соотношению интенсивностей вышеперечисленных отражений показан в работе О.М. Ойебанжо с соавторами [Oyebanjo et al., 2018].

Моделирование дифракционных картин позволяет оценить содержание высокоупорядоченной (HOK) и низкоупорядоченной (LOK) фаз. При этом учитываются параметры ортогональной элементарной ячейки каолинита и ее атомные координаты, векторы межслоевых трансляций, соответствующие двум энантиоморфным слоям, и вероятности их появления в структуре, вероятность произвольных дефектов упаковки, связанных со случайными трансляциями, число слоев в кристаллах и их распределение по толщинам, размеры областей когерентного рассеяния в плоскости слоев, а также все основные инструментальные факторы эксперимента. Компьютерная программа минимизирует расхождения между интенсивностями, соответствующими дифрактограмме исследуемого образца и сумме дифракционных картин, рассчитанных для HOK и LOK фаз.

ИК-Фурье и UV-VIS-NIR спектроскопия образцов огнеупорных и вмещающих глин

Шулеповского месторождения

Для спектроскопических исследований глинистая фракция была выделена

(отмучена) по описанной выше методике. Для ИК-Фурье (FTIR) спектроскопии были изготовлены специальные препараты в виде запрессованных таблеток, в каждой из которых присутствовала навеска образца (2 мг) и ИК-прозрачный цемент (бромистый калий, 200 мг). Полученные таблетки высушивались при температуре 200°C в течение 8 часов. Для проведения спектроскопических исследований в оптическом диапазоне истертый образец (навеска 11 г) предварительно высушивался, а затем помещался в специальную кювету.

Спектроскопический анализ проводился для уточнения структурных показателей каолинита, а также оценки однородности минерального состава образцов. Были сняты ИК-Фурье спектры (FTIR) и спектры оптического диапазона (UV-VIS-NIR). FTIR спектры получены в Геологическом институте РАН с помощью спектрометра Vertex 80v (Bruker, Германия. Оператор - Д.М. Коршунов) в диапазоне 7000-300 см-1 при 256 сканированиях на образец, разрешающая способность измерения 1 см-1. UV-VIS-NIR спектры получены в Химико-аналитическом центре Всероссийского Научно-исследовательского Института Минерального Сырья с помощью TerraSpec 4 (Hi-Res, США. Оператор - В.А. Рассулов) в диапазоне 300-2500 нм.

Содержание HOK фазы рассчитано по отношениям параметров полос поглощения FWHM(W)/FWHM(v7), FWHM(v2)/FWHM(v3) и A(v2)/(A(v2) + A(v3)) для ИК спектров, зарегистрированных в области валентных колебаний ОН-групп [Drits et al., 2021]:

HOK(%) = 42.1 FWHM(v¥)/FWHM(v1) - 66.78 (1);

HOK(%) = 72.92 FWHM(v2)/FWHM(v3) - 142.36 (2);

HOK(%) = -192.05 A(v2)/(A(v2) + A(v3)) + 174.62 (3);

где v1~ 3697 см-1, v2~ 3670 см-1, v3 ~ 3652 см-1, v4 ~ 3620 см-1; FWHM(v) - полная ширина максимума на половине высоты; A(v) - интегральная интенсивность полосы v.

Параметры полос поглощения были получены методом разложения ИК спектров на индивидуальные максимумы при аппроксимации их функцией Лоренца в программе Fityk, математическая основа которой описана в работе М. Войдыра [Wojdyr, 2010]. Результаты вычислений по всем трем регрессионным уравнениям усреднялись, а полученное значение демонстрирует содержание HOK фазы в каолините.

Определение присутствия низких содержаний галлуазита в смеси с каолинитом проводилось путем анализа полос поглощения в диапазоне 1290-1450 нм. Данная методика разработана Дж. Кроули и Н. Верго [Crowley, Vergo, 1988], которые снимали спектры смесей каолинита, галлуазита и диккита в разных пропорциях. Чистый (100%) каолинит в данном диапазоне характеризуется триплетом поглощений с отчетливо выраженными «провалами», соответствующими 1397 и 1415 нм. Галлуазит, если он присутствует в смеси с каолинитом, на спектрах уменьшает разницу между величинами поглощений в составе данного триплета (т.е. уменьшает относительную разницу между высотами трех «пиков»), приводя к общему выравниванию профиля триплета. Эталон спектра мономинерального каолинита был взят из открытой библиотеки спектров «The ASTER» [Baldridge et al., 2009].

Геохимические исследования

Определения элементного состава образцов огнеупорных глин и вмещающих отложений проводились в Геологическом Институте РАН методами рентгено-флуоресцентного анализа (XRF) с использованием последовательного спектрометра S4 Pioneer (Bruker, Германия. Оператор - Б.В. Ермолаев) и программного обеспечения «Spectra-Plus», в котором определялись основные породообразующие элементы: Si, Ti, Al, Fe, Mn, Mg, Ca, Na, K, P, и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS) с использованием масс-спектрометра Element2 (Finnigan, Германия. Оператор - А.С. Дубенский). Предел обнаружения метода XRF составляет 0.01%, ICP-MS - 1 ppm. Для

химического анализа отбирались навески весом 14 г, которые истирались так же, как и порошки для рентгено-дифракционного анализа.

Интерпретация геохимических данных проводилась с помощью расчётных показателей CIA (Chemical Index of Alteration/химический индекс измененности [Nesbitt, Young, 1982]) и IVC (Index of Compositional Variation/индекс композиционного разнообразия [Юдович, Кетрис, 2000]). Показатели CIA и IVC рассчитывались по формулам 4 и 5 соответственно:

100 * AhO3 / (AhO3 + CaO + Na2O + К2O) (4);

(Fe2O3 + K2O + Na2O + CaO + MgO + TiO2) / Al2O3 (5);

Для корреляции содержания редкоземельных элементов Шулеповского месторождения с другими геологическими объектами, а также для расчётов геохимических индексов полученные результаты определения содержаний нормировались на нормативные «глины платформ», впервые обобщенные Ю.А. Белашевым [1978], и хондриты, по данным С.Р. Тейлора и С.М. Макленона [Taylor, Mclennan, 1985]. Расчёт Eu/Eu* и Ce/Ce* производился по формулам (4) и (5) соответственно.

(Euобр/Euхондрит)/[(Smобр/Smхондрит)*(Gdобр/Gdхондрит)]0.5 (6);

(Ceобр/Ceхондрит)/[(Laобр/Laхондрит)*(Prобр/Prхондрит)]0.5 (7);

Содержание органического углерода и серы в глинах, отобранных из линзы-2, определялось методом пиролиза вещества (Химико-аналитический центр Всероссийского Научно-исследовательского Института Минерального Сырья). Пиролиз проводился с использованием анализатора серы и углерода SC-144DR.

Изучение морфологии и химического состава кристаллов в огнеупорных глинах

Морфологические особенности кристаллов каолинита и ассоциирующих с ним минералов в огнеупорных глинах были изучены методом сканирующей электронной микроскопии. Образцы исследовались в Палеонтологическом институте РАН им. А.А. Борисяка с использованием электронных сканирующих микроскопов Tescan Vega II и Vega III (оператор - Е.А. Жегалло), с режимом HV - 20 Kv (BSE детекторами), а также в Геологическом институте РАН с использованием электронного сканирующего микроскопа Tescan Vega III (оператор - А.А. Киселев), с режимом HV - 20 Kv (BSE детекторами). Для анализа были взяты образцы из разных участков огнеупорной линзы-1, линзы-2 и верхней огнеупорной линзы. Исследования проводились на свежих сколах образцов, размер каждого подготовленного для СЭМ образца 1 х 1 см. Для определения химического состава

отдельных кристаллов изготавливались специальные полированные шашки в шлифовальной мастерской Института геохимии и аналитической химии РАН.

Использование портативных спектрометров

В полевых работах использовались портативные XRF и LIBS спектрометры. XRF портативный спектрометр (SciAps X-505) использовался для полевого определения содержания основных породообразующих элементов (Si, Ti, Al, Fe, Mn, Mg, Ca). LIBS портативный спектрометр (SciAps Z-300) использовался для определения содержания химических элементов, характеризующих технические характеристики каолинитовых глин (Si, Fe, Ti, Al) и содержания Li. Спектрометры предоставлены компанией Sci-Aps Russia. Методы зачистки обнажений и полевой пробоподготовки для проведения достоверных экспресс анализов апробировались во время полевых работ по изучению контуритовых отложений на севере Марокко при участии диссертанта [Борисов и др., 2020; Коршунов и

др., 2021]. Научная новизна

Автором детально проанализировано геологическое строение Шулеповского месторождения; впервые выполнено определение минерального и химического состава каолинитовых глин, залегающих в виде отдельных линз и являющихся перспективным объектом добычи на месторождении, а также осадочных пород, вмещающих линзы. Выявлена минералогическая зональность строения линз огнеупорных глин. Впервые для получения детальной минералого-геохимической характеристики данного объекта использовались современные прецизионные методы исследования, такие как XRF, XRD, ICP-MS.

В результате проведения текстурно-структурного и гранулометрического анализов осадочных пород месторождения впервые реконструированы фациальные обстановки осадконакопления и выяснены их взаимоотношения в пределах Шулеповского месторождения и на примыкающих территориях. На основании литологического и геохимического сопоставлений разновозрастных отложений Рязанской области предложена новая оценка возраста Шулеповского месторождения. По результатам комплексного изучения предложена модель формирования линз огнеупорных глин в глинисто-песчаной аллювиальной толще.

Показана эффективность использования различных спектроскопических методов при изучении месторождений каолинов в научных целях и при оценочных работах. Наиболее подробно, на примере каолинитов Шулеповского месторождения, рассмотрены

результаты оптической спектроскопии (UV-VIS-NIR), ИК-Фурье спектроскопии (FTIR) и лазерной атомно-эмиссионной спектроскопии (LIBS).

Практическая значимость

Каолинит - дефицитное сырье третьей группы согласно стратегии развития минерально-сырьевой базы Российской Федерации [Распоряжение правительства РФ № 2914-р], которое предписывает наращивать запасы, перечисленные в третьей группе полезных ископаемых, на 25 лет вперед. Основным поставщиком каолинита традиционно является Украина, однако в современной сложной политической ситуации необходимо наращивать собственную минерально-сырьевую базу. Шулеповское месторождение - это второе (после Латненского [Бортников, Савко, 2016]) открытое в России крупное аллювиальное месторождение каолинита. Полученные в ходе выполнения настоящей работы свидетельства в пользу образования промышленных скоплений каолинита в древних аллювиальных обстановках центральной части Русской плиты позволяют предполагать возможность обнаружения новых месторождений подобного генезиса и близкого возраста, а результаты изучения их геолого-структурной и минералого-геохимической специфики помогают выявить эффективные поисковые критерии для таких месторождений в центральной части Российской Федерации.

Защищаемые положения и их обоснование

1. Геолого-структурные, стратиграфические и литолого-фациальные исследования в пределах Шулеповского месторождения огнеупорных глин показали, что каолинитовые линзы сосредоточены в отложениях пойменных и старичных фациальных зон крупной речной системы, формировались в неогеновое время и принадлежат усманской свите.

Первое защищаемое положение раскрыто в главе 4 и опирается на литологические и геохимические данные, представленные в главах 3 и 4, а также учитывает стратиграфию и геологическое строение территории, описанные в главе 2.

В результате полевого описания разрезов, изучения текстурно-структурных особенностей отложений непосредственно в геологических разрезах и в шлифах, а также определения распределения размерности частичек вмещающих песков выяснено, что данные отложения формируются в речных системах при периодических паводках.

Геологическое строение Шулеповского месторождения характеризуется

значительной изменчивостью содержания глинистого материала как по вертикали, так и по

латерали. Вмещающая толща повсеместно субгоризонтально слоистая. В шлифах

12

наблюдаются текстуры взмучивания. Каолинитовые линзы микрослоистые, толщина слойка варьируется от 0.05 до 0.3 мм, а слоистость обуславливается чередованием слойков тонкого каолинитового материала и слойками крупных агрегатов каолинита, насыщенных обломочным материалом. Гранулометрический анализ вмещающих песков показал, что пески мелкозернистые от плохо до хорошо окатанных.

Мощность отложений Шулеповского месторождения и глубина залегания каолинитовых линз, результаты спорово-пыльцевого анализа, а также текстурно-структурные характеристики отложений и литологические особенности исключают меловой возраст формирования, описанный для Шулеповского месторождения предшественниками [Иевлеев, 1972; Шеховцова, 2018]. Методами литологического сопоставления и геохимической корреляции показана схожесть отложений Шулеповского месторождения с отложениями плиоценовой усманской свиты, которая, по литературным данным [Иосифова, 1971; Фурсикова, 1984 и др.], отвечает речным фациям и содержит значительное количество каолинита вплоть до чистых каолинитовых линз.

2. Минеральный состав линз огнеупорных глин Шулеповского месторождения - каолинит (92-96%), смешанослойный смектит-вермикулит (1-3%), галлуазит (12%), тонкодисперсный кварц (1-3%), в краевых зонах линз присутствует гётит. Каолинит преимущественно аутигенный и представлен мономинеральными агрегатами, состоящими из плёнок, гексагональных кристаллов и вермикул (стопок полисинтетических двойников), размерностью от 2 до 150 мкм; галлуазит присутствует в виде трубчатых кристаллов на поверхности плёнок каолинита, что подтверждает его аутигенную природу. Каолинит характеризуется низким содержанием высокоупорядоченной фазы.

Второе защищаемое положение раскрыто в главе 3 и сформулировано по результатам рентгено-дифракционного анализа, исследования образцов каолинитовых глин методом сканирующей электронной микроскопии и ИК спектроскопии, спектроскопии в диапазоне ЦУ-УК-МШ, а также ICP-MS.

В результате детального изучения Шулеповского месторождения уточнён минеральный состав каолинитовых линз. Путём компьютерного моделирования дифрактограмм и ИК-Фурье спектральных исследований определены кристаллические характеристики каолинита и рассчитаны содержания НОК фазы. UV-VIS-NIR спектроскопия позволила определить наличие галлуазита и гётита.

3. Предложена модель формирования высококаолинитовых линз Шулеповского месторождения. Образование аутигенного каолинита происходило в результате частичного разрушения терригенного обломочного материала и перекристаллизации тонкодисперсного аллотигенного каолинита в условиях химически агрессивной (кислой) среды заболачивающихся полузамкнутых и замкнутых старичных и пойменных континентальных водоемов.

Третье защищаемого положение раскрыто в главах 2, 3, 4. Каолинитовые линзы локализованы в старичных отложениях, где происходило накопления привнесённого материла (аллохтонный каолинит, смектит и неглинистые алюмосиликаты). На это указывают морфологические и текстурно-структурные особенности линз. Такой материал в застойных водных условиях разрушается с образованием аутигенного каолинита. Образование каолинита in situ доказывается наличием неразрушенных гексагонов, вермикулярных агрегатов и плёнок каолинита. На низкие pH среды косвенно указывают аномальные значения Ce/Ce*. Распределение РЗЭ в каолинитовых глинах близко таковому в глинах Русской платформы, сформированных в гумидном климате.

4 Минеральный состав линз Шулеповского месторождения огнеупорных глин характеризуется высоким содержанием каолинита при невысоком содержании вредных примесей (Fe, Ti, S, C), что позволяет рассматривать этот объект как месторождение каолинита - дефицитного минерального сырья. В южной части Рязанской области и на сопредельных территориях в пределах современных крупных водоразделов сохранились от размыва насыщенные глинозёмом неогеновые аллювиальные отложения, среди которых пойменные и старичные фации представляют наибольший интерес для дальнейших поисков каолинитовых глин.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Коршунов Дмитрий Михайлович, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Ананьева С. И., БирюковаЕ.В., Водорезов А.В., и др. Природа Рязанской области. Рязань: Ряз. гос. ун-т. им. С.А. Есенина, 2019. 286 с.

Афонина Г.А., Леонов В.Г. Исследования химико-минералогического состава и спекаемости глин Шулеповского месторождения // Изв. ТулГУ. 2014. № 1. С. 89-98. БалашовЮ. А. Геохимия редкоземельных элементов. М.: Наука, 1976. 133 с.; Берхин С.И., Викулова Н.Ф., Звягин Б.Б и др. Принципы изучения тонкодисперсных минералов / Методы изучения осадочных пород. Том 1. Под ред. Н.М. Страхова. М.: Государственное научно-техническое издательство, 1957. 380-457 с. Борисов Д.Г., Де Вегер В., Иванова Е.В. и др. Полевые геохимические и минералогические исследования миоценовых отложений в контуритовом канале на севере Марокко // Океанология. 2020. Т.60. №1. С. 162-164.

Бортников Н. С., Минеева А.Д., Савко А.Д., и др. История каолинита в коре выветривания и связанных с ней месторождений глин по данным ЭПР // Доклады Академии наук. 2010. № 2 (433). C. 227-230.

Бортников Н.С., Новиков В.М., Савко А.Д. и др. Структурно-морфологические особенности каолинита различных стадий литогенеза глинистых пород (на примере Воронежской антеклизы) // Литология и полез. ископаемые. 2013. № 5. C. 426-440. Бортников Н.С., Савко А.Д., Новиков А.М. и др. Латненское месторождение огнеупорных глин (Центральная Россия) // Литология и полез. ископаемые. 2016. № 6. С. 487-500. Вассоевич В. Л., Логвиненко Н. В., Марченко В. И. Справочник по литологии. М.: Недра, 1983. 509 с.

Викентьев И. В., Кайлачаков П. Э. Уникальное месторождение рения в угленосных песках карбона Русской плиты. Сообщение 1. геологическое строение // Литология и полез. ископаемые. 2020. № 3. C. 209-226.

ВикуловаМ.Ф., БурковЮ.К., Македонов А.В. Фациальные типы глинистых пород (и их первичные литологические особенности). Л.: Недра, 1973. 288 с. Виноградов А.П. Атлас литолого-палеогеографических карт Русской платформы и ее геосинклинального обрамления. часть 2. М.: Гос-ое научно-техническое изд. литературы по геологии и охране недр, 1961. 104 с.

Герасимов П.А. Меловая система / Геология СССР т.4 под ред. Сидоренко А.В. М.: Недра, 1971. С. 458-489.

Горбачев Б.Ф., Васянов Г.П., Красникова Е.В. Каолины Орского Зауралья - сырьевая база для формирования в приволжском федеральном округе специализированного горно-

промышленного комплекса // Научно-технический журнал ГЕОРЕСУРСЫ. 2015. Т. 63. № 1. С. 25-32.

Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (новая серия). Лист N-37, (38) Москва. Объяснительная записка. - СПб., 1999. - 344 с. Грищенко М.Н. К палеогеографии бассейна Дона в неогене и четвертичном периоде / Материалы по четвертичному периоду СССР. Вып. З. М. 1952. С. 145-157. Дмитриев Д. А. Глинистые минералы в кремнистых породах сантонского яруса северо-запада Воронежской и смежных с ней областей // Вестник ВГУ. 2002. № 2. С. 40-45. Дриц В.А., Коссовская А.Г. Глинистые минералы: слюды, хлориты. М.: Наука, 1991. 176 с. Дриц В.А., Сахаров Б.А. Рентгеноструктурный анализ смешанослойных минералов. М.: Наука, 1976. 256 с.

Евзеров В. Я. Коры выветривания и приуроченные к ним полезные ископаемые Карело-Кольского региона // Вестник ВГУ. 2019. № 3. С. 45-54.

Зинчук Н.Н. Особенности гипергенного изменения кимберлитов и проблема поисков коренных месторождений алмазов статья 1. Коры выветривания на кимберлитах Сибирской и Восточно-Европейской платформ // Бюлл. МОИП. Отд. геол. 2015. Т. 90. № 5. С. 79-88.

Иванов Д.А. Литология и условия образования титан-циркониевых россыпей на примере Унечской и Скопинской рудных зон. Автореферат диссертации канд. геол.-минерал. Наук.

B.: ВГУ, 1998. 24 с.

Иевлеев Л.В. Отчет о геологоразведочных работах на Шулеповском месторождении огнеупорных глин на поисково-ревизионных работах на огнеупорные глины и бокситы в южной части Рязанской области за 1969, 1970 и 1972 годы. Кораблино, 1972. Иосифова Ю.И. Палеогеновая и неогеновая система / Геология СССР т.4 под ред. Сидоренко А.В. М.: Недра, 1971. С. 458-489.

Иосифова Ю.И. Сопоставление миоцена Окско-Донской равнины с одновозрастными отложениями смежных регионов / Миоцен Окско-Донской равнины. М.: Недра, 1977.

C.212-226.

Иосифова Ю.И. Центр Русской равнины (и сопредельные районы). Неоген / Изменение климата и ландшафтов за последние 65 миллионов лет (кайнозой: от палеоцена до голоцена). М.: ГЕОС, 1999. С. 50-54.

Карась С. А., Кременецкий А. А., Орлов С. Ю. и др. Новый геолого-промышленный тип гидрогенных месторождений рения // Разведка и охрана недр. 2017. № 8. С. 20-26.

Карпов С.М., ЛялинаЛ.М., Жиров Д.В., и др. Линейная зона каолиновой коры выветривания г. Вудъявчорр (Хибины): первые результаты // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2019. № 16. С. 225-260.

Киселев Д.Н., Рогов М.А. Зоны, подзоны и биогоризонты верхнего келловея и нижнего оксфорда Европейской России / Юрская система России: проблемы стратиграфии и палеогеографии. Под ред. В.А. Захаров. М.: Наука, 2005. С. 128-134. Козыренко Т.Ф., Жузе А.П., Козлова О.Г. Диатомовая флора миоценовых отложений Окско-Донской равнины / Миоцен Окско-Донской равнины. Под ред. С.М. Шика и

B.П. Гричука. М.: Недра, 1977. 248 с.

КоростеловВ.А. Огнеупорная глина Шулеповского месторождения // Новые Огнеупоры. 2006. № 1. С. 22-26.

Корчуганова Н.И., Соколов С.А., Загубный Д.Г. Геологическое строение и современная структура Окско-Донского прогиба // Известия Высших Учебных Заведений. 2012. №1.

C. 3-10.

Коршунов Д.М., Богуславский М.А. Минералого-геохимические особенности, генезис и возраст огнеупорных глин Шулеповского месторождения (Рязанская область, центральная часть Европейской России) // Литология и полез. ископаемые. 2022. №1. С. 85-102. Коршунов Д.М., Богуславский М.А. Минеральный состав и морфологические особенности каолинита керамических глин Шулеповского месторождения (Рязанская область, центральная часть Европейской России) // Литология и полез. ископаемые. 2021. № 2. С.184-190.

Коршунов Д.М., Богуславский М.А. Электронно-микроскопическое изучение минералогии огнеупорных глин Шулеповского месторождения / Всероссийская конференция с международным участием «Ломоносовские чтения». 2020. Москва. 15-24 июля. Коршунов Д.М., Богуславский М.А. Возможные пути формирования Шулеповского месторождения / Всероссийская конференция с международным участием «Ломоносовские чтения». 2021. Москва. 23-29 апреля.

Коршунов Д.М., Вильданов Д.И. Вероятный возраст Шулеповского месторождения и проблемы его определения / Молодёжная конференция «Ломоносов». 2021. Москва. 1223 апреля.

Коршунов Д.М., Самсонов А.А., Богуславский М.А. и др. Применение портативных LIBS и XRF анализаторов StiAps для полевой геохимии / 17-й горно-геологический форум «MINEX». 2021. Москва. 5-7 октября.

Коршунов Д.М., Сахаров Б.А., ЗвягинаБ.Б. Определение степени дефектности каолинитов Шулеповского месторождения методами моделирования рентгеновских дифракционных

121

картин и разложения ИК спектров / Х11-я всероссийская школа молодых ученых «Экспериментальная минералогия, петрология и геохимия». 2021. Черноголовка. 2526 октября.

КотельниковБ.Н. Реконструкция генезиса песков Л.: Издательство Ленинградского Университета, 1989. 132 с.

КотельниковД.Д., Конюхов А.И. Глинистые минералы осадочных пород. М.: Недра, 1986. 247 с.

Котельников Д.Д., Зинчук Н.Н. Сравнительный анализ эволюции глинистых минералов в условиях гумидного и аридного литогинеза // Геология и Геофизика. 2008. № 10 (49). С. 965-977.

Кривцов В.А., Комаров М.М. Дробное геоморфологическое районирование территории Рязанской области // Вестник РГУ им. С. А. Есенина. 2011. №2 (31). С. 93-109. Кудряшова Л.К. Гранулометрический анализ как основной метод обоснования условий формирования пластов-коллекторов ЮК2-5 ЕМ-Еговской площади (Западная Сибирь) // Известия ТПУ. 2015. № 10 (326). С. 143-149.

Кузьмин А.Н., Кириков В.П., Лукьянова Н.В. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (третье поколение). Серия Центрально-Европейская. Лист N-37 - Москва. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2015. С. 464.

Маслов А.В., Мельничук О.Ю., Мизенс Г.А. и др. Реконструкция состава пород питающих провинций. Статья 2. Лито- и изотопно-геохимические подходы и методы // Литосфера. 2020. № 1 (20). С. 40-62.

Маслов А.В., КрупенинМ.Т., Гареев Э.З. Литологические, литохимические и геохимические индикаторы палеоклимата (на примере рифея Южного Урала) // Литология и полез. ископаемые. 2003. №5. С. 502-525.

Масленников В.П. Закономерности изменения состава и строения угленосной толщи южного крыла Подмосковного бассейна: Автореферат диссертации канд. геол.- минерал. наук. М.: МГУ, 1981. 16 с.

МахлинаМ.Х., ВдовенкоМ.В., Алексеев А.С. и др. Нижний карбон Московской синеклизы и Воронежской антеклизы. М.: Наука, 1993. 221 с.

Махлина М.Х., Родионова Г.Д., Умнова В.Т. и др. О пограничных отложениях девона и карбона центральных областей Русской платформы / Граница девона и карбона на территории СССР. Минск: Наука и техника, 1988. С. 78-86.

Мигдисов А.А. О соотношении титана и алюминия в осадочных породах // Геохимия. 1960. № 2. С. 149—163.

Милло Ж. Геология глин (выветривание, седиментология, геохимия) / Под ред. А.Г. Коссовской. Л.: Недра, 1968. 361 с.

Никитин П.А. Плиоценовые и четвертичные флоры Воронежской области. М.: изд. АН СССР, 1957. 206 с.

Новиков И.А. Батские коры выветривания Московской области. М.: Реал Тайм, 2011. 56 с. Олферьев А.Г. Новые данные о геологическом строении нижнемеловых отложений Подмосковья. Геология и полезные ископаемые центральных районов ВосточноЕвропейской платформы. М.: Наука, 1986. С. 44-55.

Олферьев А.Г. Стратиграфические подразделения нижнемеловых отложений Подмосковья. Статья 1. Берриас-готерив // Бюлл. МОИП. Отд. геол., 2013. Т. 88. № 2. 2013. С. 79-88.

Олферьев А.Г. Стратиграфические подразделения юрских отложений Подмосковья // Бюлл. МОИП. Отд. геол., 2012. Т. 87, № 4. С. 32-55.

Олферьев А.Г. Стратиграфические подразделения нижнего мела Подмосковья. Статья 2.

Баррем-альб // Бюлл. МОИП. Отд. геол., 2013. Т. 88. № 3. С. 37-47.

Осипов В.И. Соколов В.Н. Глины и их свойства. М.: ГЕОС, 2013. 576 с.

Ратеев М.А. Закономерности размещения и генезис глинистых минералов в современных и

древних морских бассейнах // Труды ГИН АН СССР. 1964. № 112. 272 с.

Рейнек Г.Э., Сингх И.Б. Обстановки терригенных осадконакоплений. М.: Недра, 1981.

439 с.

Ремезова Е.А., Кузьманенко И.Л. Модели распределения каолинов Глуховецкого месторождения (Украина) по качественным показателям // Научно-технический журнал ГЕОРЕСУРСЫ. 2013. Т. 5. № 55. С. 16-18.

Решение Межведомственного регионального стратиграфического совещания по среднему и верхнему палеозою Русской платформы (Ленинград, 1988). Каменноугольная система / Под ред. А.Х. Кагарманов, Л.М. Донакова. Л, 1990. 95 с. Распоряжение правительства от 22 декабря 2018 года №2914-р. 2018. 33 с. РодионоваГ.Д., УмноваВ.Т., КононоваЛ.И. и др. Девон Воронежской антеклизы и Московской синеклизы. М.: наука, 1995. 265 с.

Савко А.Д., Мануковский С.В., Крайнов А.В., и др. Вторичные Каолиниты Девона Воронежской Антеклизы // Вестник ВГУ. 2018. № 1. С. 20-28.

Слукин А.Д. Бортников Н.С., Жухлистов А.П., и др. Микроморфология и генетические взаимоотношения главных гиппергенных минералов бокситоносных латеритных профилей (по результатам электронно-микроскопического изучения) // Новые данные о минералах. 2015. № 50. С. 50-61.

Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. Т.2. М.: Изд-во Академии Наук СССР, 1960. 576 с.

Тихомиров С.В. Этапы осадконакопления девона Русской платформы и общие вопросы развития и строения стратисферы. М.: Недра, 1995. 445 с.

Урусбиева Ф.И., Бреслав С.Л. Государственная геологическая карта СССР. Масштаб 1:200000. Серия Московская. Лист №37-ХХИ. Объяснительная записка. М.: Недра, 1963. 60 с.

Утехин Д.Н. Государственная геологическая карта СССР масштаба 1:1 000 000. Лист N-37 (Москва). Госгеолтехиздат, 1956.

УтехинД.Н., СорскаяЛ.С. Девонская система // Геология СССР т.4 / ред. Сидоренко А.В. М.: Недра, 1971. С. 121-188.

ФроловВ.Т. Методика лабораторных исследований шлифов. М.: МГУ, 1964. 310 с. Фурсикова И.В. Стратиграфия неогеновых отложении северной части Окско-Донской равнины, Мещерской низменности и прилегающих территорий. Диссертация М. МГУ. 1984. 243 с.

Холмовой Г.В. О развитии плиоценовой и раннеплейстоценовой гидросети в бассейне верхнего Дона // Бюллетень Комиссии по Изучению Четвертичного Периода. 1974. № 42. С. 89-98.

Холмовой Н.В. Строение плиоценовых свит Окско-Донской низменности и сопоставление их с плиоценом смежных регионов // Некоторые вопросы стратиграфии осадочного чехла Воронежской антеклизы / Под ред. Кириллова Г.В. В: ВГУ, 1975. 168 с. Шатров В.А., Войцеховский Г.В., Зеленская А.Н. Особенности распределения редкоземельных элементов и элементов-примесей в железистых кварцитах, корах выветривания и осадочных железных рудах // ВЕСТНИК ВГУ. 2001. № 12. С. 70-79. ШвецовМ.С. История Московского каменноугольного бассейна в динантскую эпоху / Тр. моск. геол.-развед. ин-та. 1938. Т. 12. С. 3-107.

Шеховцова А.М. Геологическое изучение (поиски и оценка) огнеупорных глин на участке недр «Шулеповское месторождение (Линза №2)» в Милославском районе Рязанской области. Санкт-Петербург. 2019.

Шик С.М. Стратиграфическая схема четвертичных отложений центральных районов Европейской части СССР // Материалы по геологии и полезным ископаемых центральных районов Европейской части СССР. № 65. 2004. С.102-114. ЮдовичЯ.Э., КетрисМ.П. Основы литохимии. СПб.: Наука, 2000. 479 с.

Яшунский Ю.В., Новикова С.А., Голубев В.К. и др. Аутогенный санидин как минеральный индикатор гравитационно-рассольного катагенеза в отложениях карбона южного крыла Московской синеклизы // Литология и полез. ископаемые. 2020. № 3. С. 227-242. Aparicio P., Galan E. Mineralogical Interference on Kaolinite Crystallinity Index Measurements // Clays and Clay Minerals. 1999. V. 47. № 1. P. 12-27.

Bailey S. W. Polytypism of 1:1 layer silicates / Hydrous Phyllosilicates editor Bailey S.W. Virginia: Mineralogical Society of America, 1988. P. 9-27.

Bailey S.W. Polymorphism of the kaolinite minerals // American Mineralogist. 1963. №. 48. P. 1196-1209.

Baioumy H. M., GilgH. A., TaubaldH. Mineralogy and Geochemistry of the Sedimentary Kaolin Deposits from Sinai, Egypt: Implications for Control by the Source Rocks // Clays and Clay Minerals. 2012. № 6 (60). P. 633-654.

Baldridge A.M., Hook S.J., Grove C.I. et al. The ASTER Spectral Library Version 2.0 // Remote Sensing of Environment. 2009. V. 113. P. 711-715.

Bish D.L., Dreele R.B. Rietveld refinement of non-hydrogen atomic positions in kaolinite // Clays and Clay Minerals. 1989. №. 37. P. 289-296.

Bookin A.S., Drits V.A., Plancon A., et all. Stacking faults in kaolin-group minerals in the light of real structural features // Clays and Clay Minerals. 1989. №. 37. P. 297-307. Braccialli L., Marroni M., Pandolfi L., Rocchi S. Geochemistry and petrography of Western Tethys Cretaceous sedimentary covers (Corsica and Northern Apennines): from source areas to configuration of margins / Sedimentary Provenance and Petrogenesis: Perspectives from Petrography and Geochemistry. Editors Arribas J., Critelli S., Johnsson M.J. Verginia: Geological Social America. 2007. V. 420. P. 73-93.

Brindley G.W., Kao C.C., Harrison J.L., et al. Relation between structural disorder and other characteristics of kaolinites and dickites // Clays and Clay Minerals. 1986. №. 34. P. 239-249. Bristow C. M. The Genesis of the China Clays of South-West England - A Multistage Story // Clay Minerals Society. 1993. V. 1. Р. 171-203.

Chamley H. Clay Sedimentology. Berlin, Heidelberg: Springer, 1989. 623 p. Crowley J. K., Vergo N. Near-infrared Reflectance Spectra of Mixtures of Kaolin-group Minerals: Use in Clay Mineral Studies // Clays and Clay Minerals. 1988. V. 36 (4). P. 310-316. Cullers R.L. Implications of elemental concentrations for provenance, redox conditions, and metamorphic studies of shales and limestones near Pueblo // Chemical. Geology. 2002. V. 191(4). P. 305-327.

Drits V.A., Tchoubar C. X-ray Diffraction by Disordered Lamellar Structures. BerlinHeidelberg: Springer-Verlag. 1990. 371 p.

Drits V.A., Zviagina B.B., Sakharov B.A. et al. New Insight into the Relationships Between Structural and FTIR Spectroscopic Features of Kaolinites // Clays Clay Minerals. 2021. V. 69. P. 366-388.

Floyd P.A., Leveridge B.E. Tectonic environment of the Devonian Gramscatho basin, south Cornwall: framework mode and geochemical evidence from turbiditic sandstones // Geological Society. 1987. V. 144 (4). P. 531-542.

Gonçalves I. G., Petter C. O., Machado J. L. Quantification of Hematite and Goethite Concentrations in Kaolin Using Diffuse Reflectance Spectroscopy: A New Approach to Kubelka-Munk Theory // Clays and Clay Minerals. 2012. V 5 (60). P. 473-483. Hanson R. F. Genesis of Refractory Clay Near Guanajuato, Mexico // Clays and Clay Minerals. 1966. № 1 (14). P. 259-267.

Hinckley D.N. Variability in "Crystallinity" Values Among the Kaolin Deposits of the Coastal Plain of Georgia and South Carolina // Clays and Clay Minerals. 1962. № 1(11). P. 229-235. Keller W. D. Flint Clay and a Flint-Clay Facies // Clays and Clay Minerals. 1968. V.16. № 2. P. 113-128.

Keller W.D. The Origin of Missouri Fire Clays // Clays and Clay Minerals. 1953. V. 2. № 1. P. 7-46.

Kitagawa R., Köster H. M. Genesis of the Tirschenreuth kaolin deposit in Germany compared with the Kohdachi kaolin deposit in Japan // Clay Minerals. 1991. № 1 (26). P. 61-79. Kogure T. Stacking disorder in kaolinite revealed by HRTEM: a review // Clay Science. 2011. V. 15. P. 3-11.

Kogure T., Inoue A. Determination of defect structures in kaolin minerals by high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) // American Mineralogist. 2005. №. 90. P. 85-89. Madejova J., Gates W.P., Petit S. IR Spectra of Clay Minerals / Infrared and Raman spectroscopies of clay minerals editor Gates W. P. Cambridge: Elsevier, 2017. P. 107-149. McLennan S.M., Hemming S.R., McDanielD.K., et al. Geochemical approaches to sedimentation, provenance and tectonics. Processes controlling the composition of clastic sediments (Eds M.J. Johnsson, A. Basu). Geological Society of America. Special Paper. 1993. V. 284. P. 21-40.

Millot G. Géologie des argiles (alternations, sedimentologie, géochimie). Masson, 1964. № 552. 499 p.

Murray H.H. Structural variation of some kaolinites in relation to dehydroxylated halloysite // American Mineralogist. 1954. №. 39. P. 97-108.

Ndlovu B., Farrokhpay S., Forbes E. et al. Characterization of Kaolinite Colloidal and Flow Behavior Using Crystallinity Measurement // Powder Technology. 2015. V. 269. P. 505-512.

126

NesbittH.W., Young G.M. Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of Iutites // Nature. 1982. V. 299. P. 715-717.

Oyebanjo O. M., Ekosse G. E., Odiyo J. O. Mineral Constituents and Kaolinite Crystallinity of the <2 mm Fraction of Cretaceous-Paleogene/Neogene Kaolins from Eastern Dahomey and Niger Delta Basins, Nigeria // Open Geosciences 2018. № 10 (1). P. 157-166. Plancon A. Zakharie C. An expert system for the structural characterization of kaolinites // Clay Minerals. 1990. №. 25. P. 249-260.

Plancon A., Tchoubar C. Determination of structural defects in phyllosilicates by X-ray powder diffraction- II. Nature and proportion of defects in natural kaolinites // Clays and Clay Minerals. 1977. №. 25. P. 436-450.

Sakharov B. A., Drits V.A., McCarty D. K., et al. Modeling Powder X-Ray Diffraction Patterns of the Clay Minerals Society Kaolinite Standards: Kga-1, Kga-1b, and Kga-2 // Clays and Clay Minerals. 2016. № 3 (64). P. 314-333.

Sakharov B.A., Lindgreen H., Salyn A.L. et al. Determination of Illite-Smectite Structures Using Multispecimen X-ray Diffraction Profile Fitting // Clays and Clay Minerals. 1999. V. 47. P. 555566.

Sakharov B.A., Lanson B. X-ray identification of mixed-layer structures. Modelling of diffraction effects / Handbook of Clay Science. Techniques and Applications, 2nd edition. editors Bergaya F., Lagaly G. Boston: Elsevier, 2013. P. 51-135. Santos A. E. de A., Rossetti D. de F. Origin of the Rio Capim Kaolin based on optical (petrographic and SEM) data // Journal of South American Earth Sciences. 2008. № 3 (26). P. 329-341.

Silva M. S. E., Lages A. S., Santana G. P. Physical and chemical study of lattice kaolinites and their interaction with orthophosphate // Anais da Academia Brasileira de Ciências. 2017. № 3 (89). P. 1391-1401.

Taylor S.R., McLennan S.M. The Continental Crust: Its composition and evolution. Oxford: Blackwell, 1985. 312 p.

USGS: Clays report // Mineral Commodities Summary 2020. https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2020/mcs2020-clays.pdf.

Weaver C. E. The Nature of TiO2 in Kaolinite // Clays and Clay Minerals. 1976. № 5 (24). P. 215-218.

Wilson I. R. Kaolin and halloysite deposits of China // Clay Minerals. 2004. № 1 (39). P. 1-15. Wilson I. R., Souza Santos de. H., Souza Santos de. P. Kaolin and halloysite deposits of Brazil // Clay Minerals. 2006. № 3 (41). P. 697-716.

Wilson I.R., Jiranek J. Kaolin deposits of the Czech Republic and some comparisons with southwest England // Read at the Annual Conference of the Ussher Society. 1995. P. 357-362. Wojdyr M. Fityk: a general-purpose peak fitting program // Journal of Applied Crystallography. 2010. V. 43(5) P. 1126-1128.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Дифрактограммы исследованных образцов Скважины П6 и П9

Каолинитовая линза 1 и верхняя линза

Вмещающие глинистые пески

Р2-9 неориентированный препарат

V. §

В я 5 ? я?

а

N

Л_А_

Е ?

Дм ^. А___

1Ш

-1 - Т-Т--1-1-1-1-1-1-1-1 1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-г-1-1-т-1-1-1-1-,-

2 ИИ а.И 12.В 16.И 20.0 ?Л . 0 2О.0 32.0 36.0 -10.0 44 0 48 в 52.0 56.0 60.0 64.

Верхняя каолинитовая линза

21Х-3 ориентированный препарат

Сухой

насыщенный этиленгликолем

В 12.В 1Ь.В ¿0 В 24.8 2В.8 34.В 2

§

т ° в \ 2 5 ! V /V 2 / 1 ] Л_

Каолинитовая линза-1 IV-! ориентированным препарат

Сухой насыщенный этиленгликолем

«в

1 „ У . в \ ! 5 5 1 1 С 1 X I 1 VI.

¡е

\ 5« V й * 1 ? ! 8 -__

В.В 12 В 16.В 28.В 24 .В 2В.В

Прокаленный

8.8 12. В 16.0 28.0 24.0 28.В 34.0В

Прокаленный

ее В.8 12.В 16.8 28.В 24.0 28.0 34.08 2.80

Сухой

1М-2 ориентированный препарат

насыщенный этиленгликолем

«в 18

14 || ..... ; . .. .;..............¿.1 1

- ^ 8 1 ' , 2

Т ? у VI_

Прокаленный

В.О 12.0 16.0 20.0 24.0 28.8 34.08 2.В0 8.В 12.0 16.0 28.8 24.8 28.8 34.8

Каолинитовая линза-2

Сухой

П6/16.3 ориентированный препарат

насыщенный этиленгликолем Прокаленный

1

1 }

в я 8 1

12.6 16.8 ¿9.1 24 0 28.9 34.8

■О

\ ■ 1/1 \ -

гЩ 1 » V._т_

12.0 16.0 20.0 21.0 28.0 31.00 2.00

Сухой

Пб/19.4 ориентированный препарат

насыщенный этиленгликолем Прокаленный

]

\! -......1....... у ® о ........г! а ■ V т г, /

2.00 8.0 12.8 18.8 20.0 24.0 28.8 34.81 2.00 8.8 12.8 18.8 20.0 24.0 20.0 34.00

Каолинитовая линза из Разреза 5

5-1 ориентированный препарат

Сухой

насыщенный этиленгликолем

Прокаленный

2.80 8.0 12.0 18.0 20.0 24.0 28.8 34.08

2.80 8.6 12.В

2».в 24.8 28.В 34.80 2.8В

12.8 16.8 28.В 24.8 28.8 Э4.Й